我國綠色礦山建設(shè)現(xiàn)狀及案例分析

種萬象

（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心新疆總隊(duì)，新疆 烏魯木齊 830000）

自黨的“十九大”以來，生態(tài)文明建設(shè)這一理念再次引起了社會各界關(guān)注視。生態(tài)文明建設(shè)已在我國礦山行業(yè)中推行多年，其中綠色礦山建設(shè)作為這一理念的重要內(nèi)容也得到了各級管理部門的高度重視。隨著我國綠色礦山名錄的公布，不僅標(biāo)志著我國綠色礦山建設(shè)正式進(jìn)入名錄管理時期，同時也是對“綠水青山就是金山銀山”這一理論在礦山行業(yè)內(nèi)實(shí)踐多年的階段性總結(jié)。

1 綠色礦山建設(shè)現(xiàn)狀

在各級礦業(yè)資源管理部門與礦山企業(yè)多年的努力下，現(xiàn)已初步形成了一些具有借鑒性的綠色礦山建設(shè)模式，并在推廣后取得了一定程度上的示范與推動作用。一是綠色開采模式，通過使用綠色開采模式，不僅提高了礦產(chǎn)資源的利用率，還降低了尾礦及其他固體廢棄物的產(chǎn)生，從而實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益的共同提升。在國家政府和企業(yè)的共同努力下，現(xiàn)在已經(jīng)基本形成了一批可實(shí)踐、可推廣的綠色礦山建設(shè)典型模式，起到了示范引領(lǐng)作用，這種模式既降低了廢棄固體和尾礦的排放，提高了開采利用率，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的最大化。二是礦山復(fù)墾模式，在傳統(tǒng)的礦山開采過程中，由于缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃，從而導(dǎo)致了對礦區(qū)及周邊地區(qū)生態(tài)環(huán)境的巨大破壞。通過采用礦山復(fù)墾模式可以對開采后的土地進(jìn)行分步的處理，最終確保因礦山開采而導(dǎo)致的塌陷或被壓占的土地能夠得到快速恢復(fù)。

2 綠色礦山建設(shè)案例分析

2.1 礦山建設(shè)現(xiàn)狀

該礦山采用地下開采方式，年生產(chǎn)開采量為110萬噸，計劃分為三個開采階段。目前處于初期開采階段，開采終端高度為25m，礦區(qū)所處地理位置交通便利且具有良好的運(yùn)輸條件，為確保整個礦區(qū)的電力供應(yīng)，在礦區(qū)內(nèi)建有110/10kV總降壓變電所1座。同時該礦區(qū)還具有豐富的地下水資源，可滿足該礦區(qū)日常生產(chǎn)及生活用水需求。此外，為提高水資源的利用率，礦區(qū)內(nèi)建有井下水處理和重復(fù)利用系統(tǒng)，可將部分處理后的礦井水引至生產(chǎn)作業(yè)區(qū)和生活區(qū)。該礦區(qū)生產(chǎn)用地約為20萬平方米，并設(shè)有辦公區(qū)、生活區(qū)、坑口工業(yè)區(qū)、排水坑口工業(yè)區(qū)、回風(fēng)斜井區(qū)、庫房區(qū)及其他廢棄物堆放區(qū)等。

2.2 綠色礦山建設(shè)方案

（1）礦區(qū)環(huán)境治理與提升。目前礦區(qū)地表環(huán)境存在的問題主要有：部分區(qū)域的巖土體裸露地表，礦區(qū)綠化率有待提高、礦山采用空場法開采，再加上當(dāng)?shù)貛r溶發(fā)育，地表發(fā)生多處塌陷、工業(yè)場地內(nèi)部分設(shè)施的安全防護(hù)欄，安全指示標(biāo)志缺失，存在一定的安全隱患。根據(jù)問題對地表環(huán)境采取按各功能分區(qū)進(jìn)行環(huán)境治理，生活區(qū)通過植樹種草、園林建設(shè)等，提高生活區(qū)綠化率，美化生活區(qū)環(huán)境,選擇當(dāng)?shù)匾舜婊畹臉浞N進(jìn)行植被修復(fù)，設(shè)計小型生活區(qū)景觀等提高生活區(qū)綠化率，根據(jù)實(shí)際需要在礦區(qū)內(nèi)不同功能區(qū)域的分界處設(shè)置隔離帶或防護(hù)網(wǎng)。

（2）資源開發(fā)與綜合利用。針對礦山資源回收率低的問題，根據(jù)礦床開采條件提出全巖開采以后廢石充填采礦，總體技術(shù)思路是切除鋁土礦直接頂板，礦層的回采作業(yè)在穩(wěn)固大理巖老頂和可靠的支護(hù)環(huán)境下進(jìn)行，根本上解決地下鋁土礦直接頂板軟弱層帶來的開采技術(shù)難題，結(jié)合廢石以后充填，不再留設(shè)采場頂柱和點(diǎn)柱，大幅提高資源回采率，且頂層礦巖根據(jù)三氧化二鋁的含量選擇作為陶瓷工業(yè)原料或廢石充填骨料。在合理開發(fā)礦產(chǎn)資源的前提下，按照“統(tǒng)一規(guī)劃、源頭控制、防復(fù)結(jié)合”的要求，采取適當(dāng)?shù)耐恋貜?fù)墾措施，控制和減少土地資源的破壞，改善生態(tài)環(huán)境，恢復(fù)礦區(qū)的本來面貌。在礦山開采過程中，建立、健全一套完整的礦山環(huán)境災(zāi)害應(yīng)急預(yù)警機(jī)制，對采空區(qū)、地表進(jìn)行長期監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果對可能出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害提出相應(yīng)的預(yù)警，并進(jìn)行綜合治理。

（3）制定節(jié)能減排措施。在節(jié)能方面應(yīng)結(jié)合礦區(qū)實(shí)際情況與綠色礦山建設(shè)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，制定一些列有針對性的節(jié)能措施，如采用高效率低能耗的先進(jìn)設(shè)備；充分利用波峰電與波谷電的差價進(jìn)行削峰填谷；制定能源統(tǒng)計與考核制度，并將節(jié)能指標(biāo)逐級下發(fā)至各作業(yè)區(qū)和生產(chǎn)班組。在減排方面也應(yīng)針對礦區(qū)內(nèi)排放的現(xiàn)狀制定相應(yīng)的措施，如加強(qiáng)對廢氣、廢水和固體廢棄物的管理，在確保自然生態(tài)環(huán)境不被破壞的前提下方可進(jìn)行排放；加強(qiáng)對生產(chǎn)設(shè)備的維護(hù)與管理工作，確保礦區(qū)內(nèi)的各類生產(chǎn)設(shè)備的完好率與利用率達(dá)到85%以上。

（4）加強(qiáng)科技創(chuàng)新與數(shù)字化建設(shè)。以礦區(qū)實(shí)際生產(chǎn)情況為出發(fā)點(diǎn)，積極開展科技創(chuàng)新工作，并以探礦增儲、開采方法以及技術(shù)化建設(shè)為重點(diǎn)研究方向。加快數(shù)字化礦山建設(shè)進(jìn)程，改變落后的管理模式，推動礦山企業(yè)邁入信息化、自動化、智能化的發(fā)展領(lǐng)域。最終實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營數(shù)據(jù)無縫集成，建立生產(chǎn)作業(yè)過程與人力資源、財務(wù)、供應(yīng)鏈管理、能耗管控、安全管理等環(huán)節(jié)協(xié)同作業(yè)，全面提升企業(yè)的資源配置優(yōu)化、操作自動化、實(shí)時在線優(yōu)化、生產(chǎn)管理精細(xì)化和智能決策科學(xué)化水平。

2.3 重點(diǎn)建設(shè)工程

（1）優(yōu)化功能區(qū)布局。由于礦區(qū)初期各功能區(qū)域的布局缺乏科學(xué)性與合理性，導(dǎo)致了各功能區(qū)域的界限模糊，且存在大量的重疊區(qū)域。同時還出現(xiàn)了車輛與行人路線交叉等問題。為此本企業(yè)針對上述問題對礦區(qū)內(nèi)的各功能區(qū)域進(jìn)行了優(yōu)化，優(yōu)化后的布局圖見圖1。此外，為滿足綠色礦山建設(shè)的基本要求，在優(yōu)化功能區(qū)布局的同時，在對檢修車間、辦公區(qū)、職工宿舍區(qū)、污水處理站以及廢棄物堆放區(qū)等周邊區(qū)域進(jìn)行了專項(xiàng)的治理工作，具體為增加觀賞用的景觀、加大綠色植物的栽植等。

圖1 礦區(qū)優(yōu)化后布局圖

（2）提高開采回收率。為滿足鋁土礦開采“三率”指標(biāo)中回收率的要求，對高品位、高鋁硅比礦體進(jìn)行全巖開采以后進(jìn)行充填采礦改造。采礦時頂部與下部的鋁土礦采用分進(jìn)分出模式，且優(yōu)先開采直接頂部鋁土質(zhì)黏土巖，下部鋁土礦采用中深孔或分層爆破法進(jìn)行開采，最終實(shí)現(xiàn)全巖開采，全巖開采后充填采礦方案見圖2。

圖2 全巖開采后充填采礦方案

在制定采礦方案時應(yīng)充分考慮頂板及礦層厚度等因素：當(dāng)開采范圍內(nèi)的頂板厚度小于1.5m時，全巖開采鋁土礦損失較高，因此不適合采用全采開采方式；當(dāng)開采范圍內(nèi)的頂板厚度介于1.5m～4.5m之間時可在圖2所示的采礦方案；當(dāng)開采范圍內(nèi)的頂板厚度超過4.5m時頂板具有較高的開采價值，此時應(yīng)考慮分層開采或采用向下爆破方式進(jìn)行剝離。在采用全巖開采后充填采礦方案時，充填骨料選用礦山掘進(jìn)以及采石場產(chǎn)生的廢棄石料。同時，在石料轉(zhuǎn)運(yùn)及填充過程中通過水泥漿進(jìn)行自淋混合。

（3）綠色礦山建設(shè)效果評估。根據(jù)前期制定的、總體方案以及后期進(jìn)行的一系列重點(diǎn)建設(shè)工程，該礦區(qū)內(nèi)的綠色礦山建設(shè)效果取得了極大的提升。根據(jù)2019年頒布執(zhí)行的《綠色礦山建設(shè)評估手冊》對礦區(qū)的建設(shè)效果進(jìn)行充分的評估，各評分項(xiàng)的得分率及總得分均已符合國家級鋁土礦綠色礦山建設(shè)要求。

3 結(jié)語

綠色礦山建設(shè)是我國礦山行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路，同時也是生態(tài)建設(shè)在我國礦業(yè)領(lǐng)域中成功應(yīng)用的具體體現(xiàn)。目前，我國的綠色礦山建設(shè)已經(jīng)取得了一些成績，但仍需在以下幾個方面給予重視，從而確保綠色礦山建設(shè)的健康快速的發(fā)展。一是要對礦山行業(yè)進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，走集約化發(fā)展道路。這是由于我國的礦山單體規(guī)模小，但成體數(shù)量多的特點(diǎn)所決定的。目前，國內(nèi)大量的中、小規(guī)模礦山自身經(jīng)營困難，且長期處于破產(chǎn)邊緣，面對巨大的資金缺口無法進(jìn)行真正的綠色礦山建設(shè)。這就需要對一些中、小規(guī)模的礦山進(jìn)行調(diào)整，將其整合成大型或特大型礦山，從而增加礦山企業(yè)的生產(chǎn)能力和整體競爭力，以實(shí)現(xiàn)建設(shè)綠色礦山的最終目標(biāo)。二是要增加礦山行業(yè)的技術(shù)附加值，走科技發(fā)展的道路。經(jīng)過對我國許多中小型礦山企業(yè)和建設(shè)年代較早的礦山企業(yè)進(jìn)行調(diào)研發(fā)現(xiàn)，這些礦山企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備與工藝十分落后，無法對資源進(jìn)行充分利用，加之企業(yè)管理者沒有進(jìn)行精細(xì)化管理，導(dǎo)致其無法長期的進(jìn)行綠色礦山的建設(shè)。因此，只有走科技發(fā)展的道路，增加礦山企業(yè)的技術(shù)附加值，提高資源利用率，提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益才能確保綠色礦山建設(shè)工作能夠長期穩(wěn)定地進(jìn)行。